近日,我院青年教师陈是位与华东师范大学、新加坡国立大学、中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所等多家单位合作,在国际权威期刊Nature Communications发表了题为“Anomalous spin current anisotropy in a noncollinear antiferromagnet”的研究论文。
近期研究表明,具有低磁结构对称性的非共线反铁磁不但具有显著的反常霍尔、磁光克尔效应以及磁性Weyl费米子等新奇的物理特性,而且可以高效产生非传统面外极化自旋流,实现全电学操控垂直磁矩翻转,为后摩尔时代的低功耗信息存储和逻辑计算器件提供物理基础,对于推动新一轮信息产业革命具有重要意义,是当前自旋电子学领域的重要研究热点与前沿领域。
通常认为,在具有高晶体结构对称性的立方结构非共线反铁磁中,其[100]和[010]方向在晶体结构中是完全等效的,因此表现出相同的自旋输运特征。该研究团队以(001)取向的外延立方结构非共线反铁磁Mn3Pt为研究对象,实验发现,存在常规自旋霍尔电导率和非常规自旋霍尔电导率,产生的自旋轨道力矩效应,并且均表现出晶轴依赖性特征,特别是在[100]和[010]方向也存在显著区别。通过理论分析及数据拟合,提出此特殊的晶轴依赖性特征,是源于Mn3Pt中特殊非共线磁结构诱导的时间反演奇对称和时间反演偶对称自旋霍尔效应的耦合。该研究工作不仅首次在单一材料中观察到了时间反演奇对称和时间反演偶对称自旋霍尔效应的共存,同时提供了一种调控自旋轨道力矩器件效率的有效方法。
在此项研究中,我院青年教师陈是位为共同第一作者。
论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-023-41568-0#citeas